Reglerarchitekturen

Reglerarkitektur är den övergripande uppbyggnaden av ett reglersystem, dvs hur sensorer, regulatorer och ställdon kopplas samman för att styra en process. Den beskriver hur information flyter från mätpunkter till styrsignaler och hur olika reglerfunktioner samverkar. Vanligtvis skiljer man mellan öppna styrsystem utan återkoppling och slutna styrsystem med feedback.

Vanliga arkitekturer inkluderar enkelloopreglering för en enda variabel, kaskad reglering där en sekundär regulator styr en del av processen under den övergripande regeln, samt kombinationer av feedback och feedforward för att motverka kända störningar. För flera samverkande variabler används multi-loop eller multivariable reglering, ofta i centraliserade eller decentraliserade strukturer.

Reglerkomponenter: Den mest använda regulatornheten är PID, som reglerar felet mellan önskat och faktiskt värde. Mer avancerade arkitekturer som modellbaserad reglering (MPC), adaptiv reglering och robust reglering används i komplexa eller varierande processer, där man tar hänsyn till modellerfel och störningar.

Dataflöde och infrastruktur: Sensorer ger mätvärden, ställdon verkställer åtgärder och regulatorn beräknar kontrollsignaler. Systemet kräver tillförlitlig realtidkommunikation och hantering av tidsfördröjningar. Arkitekturen kan vara centraliserad, där en huvudregulator styr allt, eller distribuerad, där flera regulatorer koordinerar via nätverk (t.ex. DCS eller PLC-nät).

Designfrågor: Målet är stabilitet, önskat svar, prestanda och robusthet mot störningar. Viktiga faktorer är modularitet, underhållbarhet, säkerhet och skalbarhet samt anpassning till industriella krav och tillgång till mät- och styrinfrastruktur.